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1、PLC原理及应用技术,双线圈的表达由于CPU只执行活动步对应的电路块，因此使用STL指令时允许“双线圈”输出。编辑SFC块图时返回S0的表达,第5章 步进指令及状态编程法,掌握SFC块图的编辑。,任务目标,5,内容提要,GX中SFC块图编程 上机演示,GX中SFC块图编程,SFC功能图是专门为顺序控制设计的程序语言，但是SFC功能图并不能直接在编程软件中编制。SFC程序的编辑方法，一种是STL指令梯形图，另一种是SFC图形程序。SFC图形程序是仿照SFC功能图设计的。,图示左边为某一控制任务的SFC程序的书面描述形式，右图是SFC图表程序SFC块部分的编辑。显然书面描述与实际操作程序的表述差别
2、很大。,用GX Works2编程软件进行SFC程序编程时，首先在新建工程时就应选择SFC程序，如图1所示，其次将SFC程序分为梯形图块和SFC块，如图2所示，再分别输入梯形图块和SFC块的内容。如图3所示。SFC图形程序可转换成梯形图程序，如图4所示。,图1 创建新工程之SFC程序,图2 将SFC程序分为梯形图块和SFC块,图3 梯形图块和SFC块内容,改变后我们可以看到由SFC程序变成的梯形图程序如图4所示。,图4 SFC程序转换成的梯形图程序,单流程示例：旋转工作台,工艺要求：初始状态时左限位开关X3为ON，按下启动按钮X0，Y1为ON，电机驱动工作台顺时针正转，转到右限位开关X4时暂停5
3、s后Y2为ON，工作台反转，回到左限位开关X3的初始位置停止转动。,单流程示例：旋转工作台,工艺要求：初始状态时左限位开关X3为ON，按下启动按钮X0，Y1为ON，电机驱动工作台顺时针正转，转到右限位开关X4时暂停5s后Y2为ON，工作台反转，回到左限位开关X3的初始位置停止转动。分析：这是一个单流程SFC控制，草拟SFC功能图时，重点是步的划分和步与步之间的转移条件。一般来说，把同一时间段内所完成的动作都放在一个步中，如果动作发生了变化，引起发生变化的条件就是转移条件。,画出本题的SFC功能图和GX软件SFC块图编辑,画出本题的SFC功能图和GX软件SFC块图编辑,注意题中没有涉及梯形图块的
4、设计,仿真调试界面,要求如下：PLC上电后Y0、Y1以1S为周期交替闪烁。,单流程示例2：彩灯控制,选择流程示例：电动机正反转工艺要求：按正转起动按钮SB1，电动机正转，按停止按钮SB，电动机停止；按反转起动按钮SB2，电动机反转，按停止按钮SB，电动机停止；且热继电器具有保护功能。,画出本题的SFC功能图和GX软件SFC块图编辑,选择流程示例2：大、小球分拣传送装置,画出本题的SFC功能图和GX软件SFC块图编辑,例6-4：某电动机正转运行5S，反转运行10S，重复20次后停止运行。设计梯形图程序。,分析：,1）步可分初始步、正转步和反转步3步，用S0、S1和S2表示，并分别用Y0、Y1驱动
5、正转和反转。2）计数器C0存放当前执行次数，若C0=20，返回到初始步。3）定时器T0、T1用来存放当前正转和反转运行的时间。4）启动控制系统用X00来实现。5)循环部分设计可采用逆向跳步方式，也可采用应用指令FORNEXT实现。,选择流程示例3：电动机正反转,画出顺序功能图见图6-8所示,分析：这也是一个单流程程序，不同的是，在流程的最后出现了选择性分支。由控制要求可知，当计数到了，流程应该转向初始状态，等待启动命令。当计数未到时，转向运行开始状态，进行下一个周期的工作,思考：,为什么在梯形图程序中不要加软件互锁部分？,问题探讨：,上述实际还是属于单周期工作方式，若要求改成连续自动工作方式，
6、直到按下停止按钮X1，等当前工作周期完毕后，停止工作。请设计梯形图程序。,分析：,不管什么时候按下停止按钮，都要等当前周期工作完后，才能停止系统工作，即返回到初始状态。由于X0、X1是短信号，因此，要采用具有记忆功能的电路（可采用起保停电路，由X0、X1 分别提供起动信号和停止信号，用M0作为编程元件）把它们的信号保存下来。,连续工作条件：,停止工作条件：,请设计顺序功能图,请设计梯形图程序,选择流程示例4：PLC控制运料小车,要求小车连续循环与单次循环可按S07自锁按钮进行选择，当S07为“0”时小车连续循环，当S07为“1”时小车单次循环；根据要求画其状态转移图。配料小车（1）的状态转移图
7、见右图。,S07,小车连续循环，按停止按钮S02小车完成当前运行环节后，立即返回原点，直到碰到SQ1开关停止；再按启动按钮S01小车重新运行；根据要求画其状态转移图。配料小车（2）的状态转移图见图,要求连续做3次循环后自动停止，中途按停止按钮S02则小车完成一次循环后才能停止；根据要求画出其状态转移图。配料小车（3）的状态转移图见右图。,并行流程示例：交通灯,工艺要求：,画出本题的SFC功能图和GX软件SFC块图编辑,具有多种工作方式的编程方法,本节以送料小车的控制系统为例，介绍具有多种工作方式的系统的编程方法。,为了满足生产的需要，很多工业设备需要设置几种不同的工作方式，常见的有手动、单步、
8、单周期和连续等4种工作方式，后3种属于自动工作方式。,一、系统简介,(一)总体框图设计 系统要求具有手动和自动控制功能，所以，采用如图所示的系统控制程序。前几行为手动和自动程序的公共部分，比如急停。下面是手动和自动选择的功能。CJ P0是一条跳转指令，若X11=1，将跳过自动程序，执行公用程序和手动程序。X11=0，将跳过手动程序，执行公用程序和自动程序。,（二）操作面板设计 系统的操作面版示意图见6-24所示。工作方式选择开关，具有自保持功能，下边的8个按钮是手动点动按钮。,为了保证紧急情况下（包括PLC发生故障）可靠地切断PLC负载电源，设置了交流接触器KM。,在PLC开始运行时，按下“电
9、源”按钮，使KM线圈得电并保持，给PLC的负载提供交流电源。出现紧急情况时，用“紧急停车”按钮断开PLC的负载电源。见图6-25所示,（三）I/O外部接线设计,三、自动程序设计（采用启保停电路）,1、顺序功能图设计,单周期工作方式，按下启动按钮X0后，从初始步开始，完成一个周期的工作，返回并停留在初始步。,连续工作方式，在初始状态下，按下X0后，反复连续工作，直到按下停止按钮X1，完成当前工作周期的全部工作后，系统才停止在初始状态。,自动程序包括单步、单周期和连续等3种工作方式。,单步工作方式一般用于系统的调试。它是从初始步开始，按一下启动按钮X0，系统转换到下一步，完成该步的任务后，自动停止
10、工作并停在该步，再按一下X0，又往前走一步。这是最关键、也是最难设计的部分。,画出顺序功能图见图6-28所示。它是一种典型的结构，对于不同的控制系统的顺序功能图，除兰线框内的部分外，其余部分的结构都是相同的。,根据系统的工作状态，可将一个工作周期划分为初始步、装料步、右行步、卸料步和左行步等5步，并分别用编程元件M10、M11、M12、M13和M14来代表。,第一次进入初始步的条件，实际上在公用程序中。,2、梯形图程序设计（采用启保停电路）,系统工作在连续、单周期工作方式时，X12=0，“转换允许”辅助继电器M20=1，串在各启保停电路中的M20的常开触点接通，允许步与步之间的转换。可实现连续
11、、单周期工作,如果系统处于单步工作方式，X12=1，一般情况下M20=0，不允许步与步之间转换。设系统处于初始状态，M10=1，按下X0后，M20=1，使M11电路接通，系统进入装料步。放开X0后，M20马上变为“0”态。装料完成后，并停在该步，等待再次按下X0，才允许进入下一步工作。,(1)单步与非单步的区分,工作原理示意图见图6-29所示,系统工作在连续、单周期工作方式时，X12=0，“转换允许”辅助继电器M20=1，串在各启保停电路中的M20的常开触点接通，允许步与步之间的转换。为实现连续、单周期工作作好了准备。,单周期和连续工作方式主要用连续标志来区分。,(2)单周期与连续的区分,在连续工作方式时，X14=1。在初始状态按下X0，连续标志M0=1并自保持。在单周期工作方式，X14=0，在初始状态按下X0，连续标志M0=0。,注：单周期输入控制开关没有起作用。,
